本文關鍵詞：基于電熱水器類溫控負荷的電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制研究

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【摘要】：電力系統(tǒng)頻率反映了電力系統(tǒng)發(fā)電與用電的平衡關系,是判斷系統(tǒng)中各發(fā)電機組是否同步及系統(tǒng)運行狀態(tài)是否穩(wěn)定的一個重要指標。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)調頻方式主要是通過調節(jié)發(fā)電機組容量,平衡發(fā)電側與負荷側容量之差,實現頻率的穩(wěn)定與控制。與發(fā)電側調頻相比,負荷側調頻具有響應時間短、動作速度快、經濟效益高、零污染等優(yōu)勢。本文以家用電熱水器為例,圍繞溫控負荷參與電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制開展研究。首先,對基于負荷側的電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制策略在電力系統(tǒng)中的可行性進行分析。分析了西北電網實時頻率測量數據,評估了西北電網頻率質量,研究了負荷側容量變化與電力系統(tǒng)頻率偏差的關系;統(tǒng)計了幾種常用家用電器負荷的容量,并與電力系統(tǒng)對頻率穩(wěn)定與控制備用的容量需求進行對比分析;研究了常用家用電器負荷的工作特性,并與負荷側調頻對于負荷工作特性的要求進行對比分析。其次,為使電熱水器類溫控負荷有效參與系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制,對其控制策略、頻率控制器、聚合模型進行研究。研究了電熱水器類溫控負荷的工作原理、工作特性,并據此設計了電熱水器的分布式控制策略;根據分布式控制策略設計了電熱水器頻率控制器硬件框圖;構建了能夠確定電熱水器類溫控負荷備用容量的聚合模型。最后,為驗證電熱水器類溫控負荷對于系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制的有效性,對電熱水器參與系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制進行仿真。構建了幾種典型的電力系統(tǒng)模型,包括單區(qū)域、兩區(qū)域互聯和風機并網電力系統(tǒng)模型;通過算例仿真,驗證了電熱水器類溫控負荷對電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制所具有的積極作用,得出了電熱水器類溫控負荷能夠替代部分發(fā)電側調頻備用的結論,并驗證了電熱水器類溫控負荷在風電機組并網對系統(tǒng)頻率產生間歇性沖擊時所起到的緩沖作用。
【關鍵詞】：頻率穩(wěn)定與控制 溫控負荷 電熱水器 負荷側調頻
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM712;TM925.32
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制10-12
• 1.2.1 發(fā)電側頻率穩(wěn)定與控制10-11
• 1.2.2 負荷側頻率穩(wěn)定與控制11-12
• 1.3 溫控負荷參與電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制研究現狀12-15
• 1.3.1 溫控負荷參與微電網頻率穩(wěn)定與控制13
• 1.3.3 溫控負荷參與傳統(tǒng)大電網頻率穩(wěn)定與控制13-15
• 1.4 本文的主要研究內容15-17
• 第2章 溫控負荷參與電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制可行性研究17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 電力系統(tǒng)頻率質量分析17-22
• 2.2.1 電力系統(tǒng)低頻與高頻事件統(tǒng)計分析17-20
• 2.2.2 電力系統(tǒng)頻率最值和平均值統(tǒng)計分析20-22
• 2.3 家用電器負荷容量統(tǒng)計分析22-24
• 2.4 家用電器負荷工作特性分析24-26
• 2.5 本章小結26-27
• 第3章 電熱水器類溫控負荷控制策略研究及其聚合模型構建27-36
• 3.1 引言27
• 3.2 分布式控制策略27-30
• 3.3 電熱水器頻率控制器設計30-33
• 3.4 電熱水器聚合模型構建33-35
• 3.5 本章小結35-36
• 第4章 電熱水器類溫控負荷參與電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制建模與仿真36-62
• 4.1 引言36
• 4.2 電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制數學建模36-47
• 4.2.1 單區(qū)域系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制模型構建36-40
• 4.2.2 兩區(qū)域互聯系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制模型構建40-42
• 4.2.3 風機并網系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制模型構建42-47
• 4.3 電熱水器類溫控負荷參與電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與控制仿真47-61
• 4.3.1 單區(qū)域系統(tǒng)仿真47-53
• 4.3.2 兩區(qū)域互聯系統(tǒng)仿真53-58
• 4.3.3 風機并網系統(tǒng)仿真58-61
• 4.4 本章小結61-62
• 結論62-63
• 參考文獻63-68
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果68-70
• 致謝70

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

1 徐冰亮,曹世光,于繼來,柳焯;基于需求側管理的頻率質量控制探討[J];電力系統(tǒng)自動化;2003年11期

2 田靖濤;;電力市場下引入可中斷負荷的研究[J];吉林電力;2006年01期

3 郭鈺鋒,徐志強,于達仁,趙婷;考慮調頻死區(qū)的二次調頻控制回路設計[J];中國電機工程學報;2004年10期

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本文編號：1036484